JP6636260B2 - 自律移動体の走行経路教示システムおよび走行経路教示方法 - Google Patents
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Description
図1(A)〜(C)において、1は全体として本実施の形態による自律走行ロボットを示す。本自律走行ロボット1は、自律的又は外部操作に応じて自走可能な二輪駆動型移動体であり、駆動二輪が直径をなすように取り付けられた略円盤状の走行ベース部2と、その平面上部から植立した略コ字状のセンサ保持部3とを備える。
情報入力装置20は、図3に示すように、タッチパネル式のディスプレイ21が本体前面に配置され、その背面にはCPU、グラフィックプロセッサユニット、サウンドプロセッサ、メモリなど各種情報処理に必要な機構がバッテリとともに内蔵されている。
次に自律走行ロボット1に対して、環境地図内の走行可能な全ての経路を含む対象領域(以下、走行経路エリアという。)を情報入力装置20を用いてティーチングにより設定する方法について説明する。
ここで情報入力装置20におけるティーチングのモードを「最適経路自動設定モード」に切り替えた場合、タッチパネル22の表示画面上をユーザが指先で一筆書きにより枠線を描くことにより、当該枠線内の領域を走行経路エリアとして、外部環境や事前設定条件に応じた最適な走行経路を自動的に計画するようになされている。
実際に自律走行ロボット1が上述した走行経路エリア内を走行する際、推定した自己位置(指先で指示したポイント位置)と例えばオフィスフロア内の壁面や柱、階段、エレベータ等の走行障害物との距離が、自律走行ロボット1の円盤状の走行ベース部2の体幅の2分の1(中心位置からの外縁までの半径距離)(以下、これを半径長幅という)よりも短い場合は、当該走行障害物と衝突等するおそれがある。
以上のように本実施の形態によれば、ユーザが情報入力装置20のタッチパネル22の表示画面を指先でなぞりながら走行経路エリアを指定した際、自律走行ロボット1の走行ベース部2が壁面や柱などの走行障害物と接触しないように、当該走行経路エリア内の該当する走行経路を補正演算するようにした。この結果、ユーザによるティーチングと実際の自律走行ロボット1との走行誤差を効率的かつ自動的に補正することができる。
なお上述の実施の形態においては、自律走行ロボット1を、主としてオフィスフロア内の自律型掃除ロボットとして適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、自走式搬送用ロボット、建設現場や農薬散布などの自走式作業ロボット、自動セキュリティロボット、介護等の歩行ガイドロボットなどの種々の自走式ロボットに適用することができる。
Claims (6)
- 外部環境に対して自己の位置を推定すると同時に、平面的または立体的な環境地図を作成するセンサ機能を有する自律移動体と、
上記自律移動体と無線通信を介して各種情報を送受信する送受信部と、当該送受信部を介して受信した上記環境地図を画面表示する表示部と、当該表示部に表示された上記環境地図上をユーザが指先でなぞりながら上記自律移動体の走行経路を所望状態にティーチングするための接触入力部とを有する情報入力部と、を備える自律移動体の走行経路教示システムにおいて、
上記情報入力部は、
上記環境地図内における全ての領域について、上記自律移動体の走行障害物の表面位置から自律移動体の体幅の半分までの距離間を保つ緩衝領域を設定する領域設定部と、
上記表示部に表示されている上記環境地図上を、上記接触入力部を介してユーザの指先により指定された開始位置を基準として、当該指先による接触状態が維持されながら枠線を描くように一筆書きにて元の上記開始位置に再び一致して閉ループが作成された時点において、当該閉ループの内部領域を全て走行可能に網羅する走行経路エリアとして決定し、当該走行経路エリアに対して外部環境や事前設定条件に応じた最適な走行経路を計画する経路計画部と、を有し、
上記自律移動体は、
上記経路設計部により計画された走行経路上を走行する際、当該走行経路の中心ラインと上記緩衝領域との近接状態を検知しながら、当該走行経路の中心ラインと上記緩衝領域の境界線との距離が所定距離になった時点から自己の走行速度に応じて減速度合いを調整し始め、上記走行障害物と接触する直前の位置で、一時停止すると同時に、当該走行経路の中心ラインが上記緩衝領域の境界線に可能な限り近い位置関係を保ち続けるように、上記走行経路の進行方向を補正する経路補正部と、を有する
ことを特徴とする自律移動体の走行経路教示システム。 - 上記情報入力部における上記経路計画部は、上記環境地図内の上記走行障害物に対して、上記接触入力部を介してユーザの指先でタッチしても走行経路として対象外とし、ティーチング終了時点で上記走行経路エリアを確定する
ことを特徴とする請求項1に記載の自律移動体の走行経路教示システム。 - 上記情報入力部は、ユーザにより上記接触入力部を介して上記自律移動体の格納位置から緊急時に配置させたい所望の滞留位置まで指先でなぞって設定された走行経路を記憶しておき、
上記自律移動体は、接続端子を介して外部機器が導通接続された場合に当該外部機器に対して電力供給する駆動用バッテリと、放送無線による緊急情報を受信する受信部とを有し、当該緊急情報を受信するタイミングに同期して上記滞留位置を目的位置として走行する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の自律移動体の走行経路教示システム。 - 外部環境に対して自己の位置を推定すると同時に、平面的または立体的な環境地図を作成するセンサ機能を有する自律移動体の走行経路を、情報入力部を用いて、当該自律移動体から無線通信を介して受信した上記環境地図を画面表示させた状態で、当該環境地図内にてユーザが指先でなぞりながら所望状態にティーチングするようになされた自律移動体の走行経路教示方法において、
上記情報入力部は、上記環境地図内における全ての領域について、上記自律移動体の走行障害物の表面位置から自律移動体の体幅の半分までの距離間を保つ緩衝領域を設定した後、表示されている上記環境地図上を、ユーザの指先により指定された開始位置を基準として、当該指先による接触状態が維持されながら枠線を描くように一筆書きにて元の上記開始位置に再び一致して閉ループが作成された時点において、当該閉ループの内部領域を全て走行可能に網羅する走行経路エリアとして決定し、当該走行経路エリアに対して外部環境や事前設定条件に応じた最適な走行経路を計画しておき、
上記自律移動体は、計画された走行経路上を走行する際、当該走行経路の中心ラインと上記緩衝領域との近接状態を検知しながら、当該走行経路の中心ラインと上記緩衝領域の境界線との距離が所定距離になった時点から自己の走行速度に応じて減速度合いを調整し始め、上記走行障害物と接触する直前の位置で一時停止すると同時に、当該走行経路の中心ラインが上記緩衝領域の境界線に可能な限り近い位置関係を保ち続けるように、上記走行経路の進行方向を補正する
ことを特徴とする自律移動体の走行経路教示方法。 - 上記情報入力部は、上記環境地図内の上記走行障害物に対して、ユーザの指先でタッチしても走行経路として対象外とし、ティーチング終了時点で上記走行経路エリアを確定する
ことを特徴とする請求項4に記載の自律移動体の走行経路教示方法。 - 上記情報入力部は、ユーザにより上記自律移動体の格納位置から緊急時に配置させたい所望の滞留位置まで指先でなぞって設定された走行経路を記憶しておき、
上記自律移動体は、接続端子を介して外部機器が導通接続された場合に当該外部機器に対して電力供給する駆動用バッテリと、放送無線による緊急情報を受信する受信部とを有し、当該緊急情報を受信するタイミングに同期して上記滞留位置を目的位置として走行する
ことを特徴とする請求項4または5に記載の自律移動体の走行経路教示方法。
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